用于对机器状态进行时间规划和监控的系统和方法与流程

本发明涉及通过规划和监控工厂机器状态来提高工厂效率的方法和系统。

背景技术：

本发明在制造执行系统(以下称“mes”)的背景下进行。根据制造企业解决方案协会(mesainternational)的定义，mes是通过管理“从订单发布到制造的时刻至产品交付到成品的时刻的生产操作”并通过提供“经由双向通信向整个组织和供应链中的其他部分提供关于生产活动的关键任务信息”而“推动制造业务的有效执行的动态信息系统”。

为了提高制造工厂的质量和工艺性能，mes通常包括的功能有：资源分配和状况、配送生产订单、数据收集/采集、质量管理、维护管理、性能分析、操作/详细调度、文档控制、劳动力管理、过程管理和产品跟踪。

例如，西门子公司在其simatic产品系列下提供广泛的mes产品。

技术实现要素：

在此背景下，一个问题仍然是对工厂机器状态进行时间规划和监控以提高工厂效率。本发明的目的在于提出一种有效地规划和监控工厂的每个机器的机器状态，以便提高工厂的整体效率并避免用于对所述工厂的机器进行配置的耗时操作。所述目的通过用于对工厂的机器状态进行规划和监控的新的方法和系统来实现，该新的方法和系统允许操作员直观且简单地配置、特别地在mes内配置对工厂机器的任何规划和监控，从而减少对工厂进行配置所需的时间以及与操作员培训相关的费用。该解决方案是根据独立权利要求的目的而实现的。从属权利要求提供了本发明的其他优点。

特别地，发明提出了一种用于对工厂机器的操作状态进行规划和监控的方法，该方法包括：

a)在单个图形编辑器中为工厂的机器、特别地为所述工厂的每个机器的操作状态配置新模式，所述新模式能够根据由机器生成的状况相关数据列出工厂的机器中的每个机器的状态和状态类别。根据本发明，配置的新模式是用于工厂的整组机器的状况相关数据的分级列表，所述状况相关数据通常是由机器输出的数值并且根据本发明可以通过该数值来判定操作状态；

b)从工厂的机器、特别地从工厂的每个机器自动收集、优选地实时自动收集所述状况相关数据，并且可选地将所述状况相关数据存储在数据库中；

c)将从机器、特别地从每个机器收集到的状况相关数据与在新模式中列出的操作状态自动相匹配、优选地实时自动相匹配；

d)根据可以例如由操作员选定的给定时间段的时间自动显示所述机器、特别是每个机器的操作状态。

根据本发明，配置新模式优先包括：

-在所述单个图形编辑器内显示设计成用于规划和监控工厂机器操作状态的工作空间，其中。图形编辑器是能够创建和/或报告机器操作状态的类别的计算机程序，其中，对于每个类别，至少一个操作状态被配置成用于定义机器在给定时间处的工作条件，该工作条件也被称为机器的“状况”；

-在图形编辑器的所述工作空间内为工厂的机器创建操作状态的新模式，其中，新模式的特征在于机器的一个或多个操作状态(或状况)，其中优选地，所述工作空间上的虚拟按钮允许自动访问操作状态的类别，其中，对所述类别中的一个类别的选择还允许自动访问用于机器的操作状态的列表；

-为机器选择操作状态；

-对于每个选定的操作状态，在所述工作空间上自动显示表示机器的操作状态的图形对象，例如图形条；

-可选地，在没有任何操作员动作的情况下自动存储所创建的新模式。

本发明还涉及一种用于对工厂机器的操作状态进行规划和监控的系统，所述系统包括：

-用户界面，该用户界面配置成用于显示图形编辑器的工作空间，该工作空间设计成用于规划和监控工厂机械操作状态；

-处理单元，该处理单元连接至用户界面并连接工厂的至少一个机器，该处理单元存储用于运行所要求保护的方法的图形编辑器、新模式的状况相关数据的分级列表的指令并且配置成用于执行所要求保护的方法的步骤，以便根据给定时间段的时间借助于用户界面显示机器中的每个机器的操作状态。特别地，处理单元配置成用于自动保存借助于图形编辑器创建的任何新模式并且配置成用于从工厂的机器收集所述数据、可选地将所述数据存储在数据库中、并且接着将收集到的数据与在新模式中定义的操作状态相匹配。

附图说明

现在将借助于附图更好地说明本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的系统的示意图。

图2示出了根据本发明的新模式的配置的示意流程图。

图3是根据本发明的图形编辑器的图形表示的示意图。

具体实施方式

参照图1，图1呈现了根据本发明的系统1的优选实施方式。所述系统1包括下述部件：

-用户界面11，用户界面11例如包括用于显示工作空间111的显示器，从而使得操作员能够对工厂的一个或多个机器31、32的操作状态进行规划和监控，其中，所述工作空间是所述显示器上的图形区域，该图形区域使得用户能够创建机器31、32的操作状态的模式。所述用户界面还可以配置成用于根据时间例如作为由操作员定义的时间间隔监控、优选地实时监控工厂的机器中的每个机器的操作状态；

-处理单元12，处理单元12包括至少一个处理器和存储器121，所述处理单元12连接至用户界面11并且连接至工厂的机器31、32以从机器31、32收集状况相关数据以便实时监控所述机器的操作状态。根据本发明，处理单元12特别地配置成用于根据从机器31、32收集到的状况相关数据自动判定、优选地实时自动判定机器的操作状态。操作状态的这种判定可以通过将从机器收集到的状况相关数据与存储在新模式内的状况相关数据进行比较来进行，以便找到哪个操作状态对应于所收集到的状况相关数据。

根据本发明的新模式的配置由图2示意性地表示，其中，根据本发明的系统、特别是其处理单元配置成用于例如借助于用户界面显示器显示21图形编辑器的工作空间，其中，所述工作空间设计成用于使得操作员能够规划和监控工厂机器的操作状态。在图3中示意性地图示出所述工作空间111，图3示出了图形编辑器的优选图形布局。通常，工作空间111包括虚拟按钮b，从而使得用户能够为机器操作状态创建新模式。例如，点击所述虚拟按钮打开一系列操作状态类别，如类别“运行”c1、“停止”c2、“工作”、“不工作”、“日历”、“警报”、“全速”、“维护”、“规划停止”、“应急”、“错误”、“故障”。对于每个类别而言并且在操作员每次选择类别时，图形编辑器自动提供操作状态列表s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7，这些操作状态列表可以优选地定义为行值、位值、范围值、警报类别或链接至可以由工厂的机器生成或输出的日历类别。有利地，操作员可以将类别和操作状态的列表无限地扩展成与工厂的机器的操作状态相匹配。操作状态的示例例如为：

-用于类别“不工作”的“停止”、“错误”或“应急”；

-用于类别“日历”的“班次”、“工作周”、“财政年度”；

-用于类别“工作”的“启动”、“维护”；

-用于类别“全速”的“全速1”、“全速2”。

对于在类别内已经选择的每个操作状态，根据本发明的系统的图形编辑器使操作员能够将优先级、颜色和信息定义为操作状态的参数。

使用图形编辑器，操作员可以容易地为工厂的机器创建22操作状态的新模式，其中，关于机器操作的所有信息在单个视图内、即在图形编辑器的所述工作空间内可用。新模式的特征在于为机器的可能在机器的工作过程p期间发生的不同的操作状态类别定义机器的不同的操作状态s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7(或状况)，其中，每个操作状态可以包括或定义与机器的操作有关的其他信息或参数，使得可以根据由机器输出并由处理单元收集到的状况相关数据来判定机器的操作状态。

有利地，对于每个选定的操作状态，根据本发明的系统在所述工作空间111上自动显示24表示机器的操作状态的图形条b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7。根据所要求保护的方法，系统在没有任何操作员动作的情况下将所创建的新模式自动存储25在存储器121中。另外，图形编辑器还提供用于帮助模式创建的命令，如使模式能够返回至初始情形的重置功能、使能够对步骤重新排序并在步骤内向前和向后导航的撤销/恢复功能、有助于读取所创建模式的信息如机器的操作状态的放大/缩小功能、配置成用于将缩放水平设定成使得所创建的整个模式出现在用户界面显示器中的重置缩放功能以及配置成用于展开或关闭所有类别和状况的展开所有/折叠所有功能。

根据优选实施方式，根据本发明的方法还包括处理单元与机器进行交互26，以便从机器收集状况相关数据。这使得根据本发明的系统能够使操作员根据时间通过将由机器输出而收集到的状况相关数据与在创建的模式中为所述机器定义的操作状态内存储的状况相关数据相匹配来监控机器的操作状态。